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 1  绪论

1.1  高速加速装置研究的意义

随着科技的进步，现代武器的发展速度在不断的提高，未来高科技战争对武器系统的使用环境日益苛刻, 不仅要求弹药具有高性能, 而且具有高安全性,在弹药对目标的毁损效应和破坏、杀伤程度方面都有十分严格的要求。致伤能量、速度、质量、形状等各致伤物理参数对破片杀伤力的影响程度也出现了不同于常速破片的特点。在常规武器致伤机制的研究日趋成熟的情况下，为满足未来高技术局部战争条件下武器发展需求，同时适应现代战争武器性能向高速发展的势头[1]。破片对目标作用的理的研究是发展现代武器的重要环节，所以能否找到一种造价低廉、机构简单、操作方便的加速装置就成为能否解决该问题的重点。现在世界上已经许多国家对高速破片的加速推进技术理论进行了研究，其中美国无论在研究进展还是研究深度方面都是处于领先地位[2]。

随着近年来不断的深入研究，在新加载技术方面取得了新进展。轻气炮的研究目前已经渐显成熟，它可以发射形状各异的质量较小的破片，并且可以获得很高的速度。而且电磁炮、电热炮等功率和能量较高的加载技术也成为一个研究性很高的领域。但是这些技术本身缺点却也限制了它们的自身的发展。其中轻气炮装置体积过大，所需成本高。电磁炮和电热炮还需解决能源方面的问题。这些问题都制约了新技术在战争中的发展与应用[3]。

在19世纪末，英国和德国的科学研究表明，在炸药内部如有空腔，那么炸药的穿透侵彻能力就会有很大的提高，而且炸药的穿透侵彻能力和炸药与目标间的距离有很大关联。因为第二次世界大战对武器性能的要求，药型罩的研究取得极大的进展。到20世纪50年代时，利用药型罩装药可以将射流的速度加速到8km/s以上。到了20世纪60年代末，通过用改变装药的空腔大小、位置等方法，可以进一步将破片的发射初速提高。而近年以来，爆炸爆轰加速推进技术又重新被重视。利用炸药爆炸驱动加速加载技术是当今比较流行的加载手段，该技术利用炸药爆炸作为能源，利用炸药爆炸产生的大量高压气体、爆轰产物或者通过压缩气体的物理膨胀作用来推进加速破片运动[4]。而且加速装置拥有结构简单、体积不大、成本很低、操作方便等优点。如能把这种加载技术在武器设计中运用起来，将有良好的前景和发展空间。

1.2  国内外高速加速技术发展概况

1.3  本课题主要进行工作

本课题针对高速破片爆炸驱动装置开展研究。设计出合理装药结构、壳体结构以及枪管等结构参数，希望研究成果对从事爆炸驱动技术方面工作的研究人员有一定的借鉴作用和应用参考价，为高速破片加速技术提供支持。爆炸驱动技术对我国现有的加载技术是一项重要的补充，具有重大意义。

综上所述，本论文主要进行的工作分为以下几个部分：

（1）通过对气体一维等熵、一维飞散、一维抛射等理论方面的研究，为加速装置设计和实验提供理论基础；

（2）进行数值模拟，分析、对比加速装置中影响破片出膛速度的几个关键因素，以此作为的装置设计优化的重要指导；

（3）通过理论计算、仿真模拟设计一种能达到课题要求的加速装置；

（4）进行实验对所设计加速装置进行性能测试；

（5）把仿真结果、理论计算结果和实验结果进行对比分析与总结。

2  加速作用过程论述与分析

2.1  引言

    整个加速装置准备采用炸药爆轰驱动加速的方法来获得高速破片。作为理论依据，本文采用在一维假定的条件下进行，对爆轰驱动加速装置建立了工程模型，并在此工程模型下计算出破片的初始速度，作为指导设计炸药爆轰驱动加速装置的理论依据和基础。 (责任编辑：qin)